Qual é a diferença entre um sólido e um fluido? Explique
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente entender e explicar a diferença entre um sólido e um fluido. Isso faz parte da parte de física (mecânica dos materiais / mecânica dos fluidos). Para resolver, a gente vai precisar saber:
- O que é tensão de cisalhamento (força por área) e o que é deformação (mudança de forma).
- Como os sólidos reagem a uma tensão (Lei de Hooke) e como os fluidos reagem (Lei de Newton para fluidos).
Passo 2
Primeiro, sólidos.
- Imagine um pedaço de massinha dura: se você empurra de leve, ele deforma um pouquinho, mas quando você para de empurrar, ele volta à forma inicial.
- Em termos de grandezas, a gente fala de tensão de cisalhamento
(força paralela dividida pela área) e deformação de cisalhamento (o quanto a forma “escorrega”). - Para sólidos lineares (elásticos), vale a Lei de Hooke:
onde
Passo 3
Agora, fluidos.
- Pense na água ou no óleo: se você aplica até uma força pequena, ele começa a escorrer imediatamente, sem “voltar” depois.
- A tensão de cisalhamento nos fluidos está ligada à taxa de variação de velocidade com a distância, conhecida como gradiente de velocidade
. - Para fluidos newtonianos (como a maioria das águas e óleos comuns), vale a Lei de Newton para fluidos:
onde
Passo 4
Hora do comparativo prático:
- Sólido: suporta uma tensão sem escoar. Se parar a força, a forma retorna (comportamento elástico).
- Fluido: não suporta tensão de cisalhamento estática; assim que você aplica, ele continua deformando (escoando), sem retornar.
Resposta
A diferença básica é que sólidos resistem a tensões de cisalhamento até um ponto e voltam à forma original (Lei de Hooke,
), enquanto fluidos não suportam tensão de cisalhamento estática e escorrem continuamente com qualquer esforço aplicado (Lei de Newton para fluidos,
).